Ampere, kVA, Volts e Watts: quais as diferenças e como funcionam

A eletricidade é uma das formas mais importantes de energia utilizada em todo o mundo, desde a iluminação de casas e edifícios até o funcionamento de máquinas industriais e aparelhos eletrônicos. Todos nós sabemos como a energia elétrica é importante, mas você conhece as grandezas elétricas?

Para compreender e trabalhar com sistemas elétricos, é primordial entender grandezas como amperes, kVa, volts e watts. Essas unidades são usadas para medir e quantificar características elétricas de um circuito, como a tensão, corrente e potência.

Neste artigo, vamos explorar as definições, unidades e aplicações dessas grandezas elétricas, bem como suas relações entre si. Entender essas grandezas é essencial para garantir o funcionamento adequado de sistemas elétricos, bem como para a economia de energia elétrica.

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Importância de conhecer as grandezas elétricas

Antes de mais nada, é necessário reforçar a importância de conhecer as diferentes grandezas elétricas presentes em nosso cotidiano, uma vez que elas estão diretamente relacionadas ao uso seguro e eficiente dessa energia.

Neste cenário, entender o que são volts e watts, além de amperes e kVA, é essencial para entender como a energia elétrica funciona e como ela é aplicada.

Por exemplo, você sabia que com a relação entre amperes volts e watts é possível calcular a quantidade de energia consumida por um aparelho? Essa é uma medida interessante para quem deseja reduzir o consumo de energia e, consequentemente, o valor da conta de luz.

Além disso, o conhecimento das grandezas elétricas é fundamental para garantir a segurança das pessoas e das instalações elétricas; isso porque quando sabemos como medir a corrente elétrica, por exemplo, é possível evitar riscos de choque elétrico e curto-circuito.

Vamos entender melhor as características de cada grandeza?

1. Volts

O nome volts é em homenagem a Alessandro Volta, o inventor da pilha voltaica, que pode ser considerada a precursora da bateria elétrica. Dessa forma, a medida volt (V) é utilizada para obter a tensão elétrica, em outras palavras, a diferença de potencial elétrico.

O volt equivale ao potencial de transmissão de energia (medido em joules) dividido pela carga elétrica (medida em coulombs) entre dois pontos distintos. Portanto, quando alguém afirma que a tensão entre dois pontos é igual a 1 Volt quer dizer que cada carga de coulomb que se move no espaço transmite 1 joule de energia elétrica.

Logo, uma pilha de 1,5V tem uma tensão elétrica de mesmo valor.

Como são medidos

Em relação a medição do volt, eles são conferidos por meio de um equipamento chamado voltímetro, que serve para medir a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um circuito. Atualmente, existem diferentes tipos de voltímetros, desde os mais simples, como os voltímetros analógicos, até os mais avançados, como os voltímetros digitais, que possuem funções adicionais, como a medição de corrente elétrica e resistência elétrica.

Exemplos de aplicação dos volts

Para ilustrar, confira alguns exemplos da presença dos volts em nosso dia a dia:

1. Elétrica: em circuitos elétricos, os volts são usados para medir a tensão elétrica de componentes como capacitores, resistores e transistores. Essas medições são fundamentais para garantir o correto funcionamento dos dispositivos.
2. Energia: os volts também são utilizados para conferir a tensão elétrica nas redes de distribuição de energia, garantindo que ela chegue aos consumidores com a tensão adequada.
3. Automotivo: em veículos, os volts são usados para medir a tensão da bateria e do sistema elétrico do veículo, assegurando que o sistema de carga está funcionando corretamente.
4. Iluminação: neste caso, os volts mensuram a tensão elétrica que alimenta lâmpadas e outros dispositivos de iluminação, permitindo que eles funcionem com a tensão adequada e evitando danos aos equipamentos.

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2. Watts

Já o watt expressa a capacidade na qual a energia elétrica é capaz de realizar o trabalho. Explicando melhor: durante a prática de um exercício físico, a pessoa gasta calorias, correto? Com os equipamentos eletroeletrônicos ocorre a mesma coisa, mas esse “gasto energético” é medido em watts (W).

O nome desta grandeza é uma homenagem ao inventor escocês James Watt, responsável pelo aprimoramento das máquinas a vapor no século XVIII.

Como são medidos

Os watts são medidos por meio de um equipamento chamado wattímetro capaz de medir a potência elétrica, ou seja, a quantidade de energia elétrica que é convertida em outra forma de energia, como calor, luz, movimento, entre outras.

Exemplos de aplicação dos Watts

Existem diversas aplicações dos watts em diferentes contextos, algumas das quais incluem:

1. Eletrodomésticos: em casa, os watts são usados para medir a potência elétrica dos aparelhos eletrodomésticos, como geladeiras, máquinas de lavar roupa e micro-ondas. Essas informações são importantes para ajudar a escolher os aparelhos mais eficientes em termos de consumo de energia elétrica.
2. Indústria: em processos industriais, os watts medem a potência elétrica das máquinas e equipamentos, como motores elétricos e bombas. Essas medições são fundamentais para garantir que os equipamentos estejam funcionando corretamente e com eficiência energética, afinal, qualquer problema na rede elétrica pode comprometer a produtividade da indústria.
3. Energia: os watts são utilizados para medir a potência elétrica nas redes de distribuição de energia elétrica, garantindo que a energia esteja sendo transmitida com a intensidade adequada.
4. Iluminação: neste caso, os watts são usados para medir a potência elétrica que alimenta lâmpadas e outros dispositivos de iluminação, assegurando que eles funcionem com a intensidade adequada e evitando danos aos equipamentos.

3. Ampere

A medida Ampere (A) é usada para medir a corrente elétrica gerada quando os elétrons de um átomo começam a se mover de um átomo para o outro de modo ordenado. Portanto, essa unidade de medida é utilizada para medir quantos elétrons formam essa corrente por segundo.

É válido ressaltar que “amperagem” é o termo “informal” quando queremos nos referir à corrente elétrica. Podemos usar a amperagem ao conversar com outra pessoa de modo coloquial, mas o termo técnico é “corrente”.

O nome desta unidade é uma homenagem ao físico francês André-Marie Ampère.

Como são medidos

Os amperes são medidos por meio de um equipamento chamado amperímetro que é utilizado para medir a intensidade da corrente elétrica que flui em um circuito elétrico.

Exemplos de aplicação dos Amperes

1. Eletrodomésticos: em casa, os amperes são utilizados para medir a corrente elétrica que flui pelos aparelhos eletrodomésticos, como geladeiras, máquinas de lavar roupa e micro-ondas. Essas informações são importantes para garantir que os aparelhos estejam funcionando corretamente e não estejam consumindo energia elétrica em excesso.
2. Indústria: já nos processos industriais, os amperes medem a corrente elétrica que flui pelos equipamentos, como motores elétricos e bombas. Essas medições são fundamentais para garantir que os equipamentos estejam funcionando corretamente e com eficiência energética.
3. Segurança: em sistemas elétricos de grande porte, como os que são usados em linhas de transmissão de energia elétrica, os amperes são utilizados para assegurar que a corrente elétrica esteja dentro dos limites de segurança e que os equipamentos e componentes não estejam sobrecarregados.

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4. kVA

Por fim, temos o kVA que é uma unidade de medida composta por Volt (V), Ampere (A) e K (que significa mil, como quilogramas). VA é a sigla para volt-ampere, logo, kVA é 1 quilovolt ampere, que nada mais é do que a potência aparente de uma fonte geradora de energia.

Essa unidade é utilizada para  planejar o circuito elétrico de um jeito simples: se uma lâmpada consome 60 Watts, o circuito que a alimentará precisará ter no mínimo 60 VA ou 0,06 kVA.

Como são medidos

Os kVA, ou kilovolt-ampere, são medidos por meio de um equipamento chamado medidor de energia elétrica ou medidor de demanda elétrica. Esse equipamento é capaz de medir a potência aparente, ou seja, a quantidade total de energia elétrica consumida pelo sistema em um determinado período de tempo.

A potência aparente é calculada pela multiplicação da tensão elétrica (medida em volts) pela corrente elétrica (medida em amperes) que está fluindo pelo sistema. Em um sistema elétrico trifásico, o kVA é a potência aparente total das três fases.

Exemplos de aplicação dos kVA

1. Sistemas de climatização e iluminação: em sistemas de ar-condicionado central e iluminação de grande porte, os kVA são usados para medir a carga elétrica total que o sistema consome.
2. Indústria: em processos industriais, os kVA são utilizados para medir a carga elétrica total que os equipamentos e máquinas consomem.
3. Redes de distribuição de energia elétrica: os kVA são usados para medir a demanda elétrica total em uma rede de distribuição de energia elétrica, permitindo que as concessionárias de energia gerenciam a oferta de energia de forma mais eficiente.

Como as grandezas elétricas estão relacionadas

Agora que conhecemos as principais grandezas elétricas, é importante explicar qual é a relação entre elas. De maneira geral, volts, watts, amperes e kVA estão relacionados entre si por meio das leis da eletricidade.

A relação entre volts, watts e amperes é descrita pela Lei de Ohm, que estabelece que a corrente elétrica que flui por um circuito é igual à diferença de potencial elétrico aplicada dividida pela resistência elétrica do circuito.

Por outro lado, a relação entre kVA, volts e amperes é um pouco mais complexa, uma vez que o kVA é uma medida de potência aparente, que leva em conta tanto a potência ativa (medida em watts) quanto a potência reativa (medida em volt-ampere reativo). Nesse caso, a potência aparente é calculada multiplicando-se a tensão elétrica pela corrente elétrica e pelo fator de potência (que relaciona a potência ativa e a potência aparente).

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Conclusão

Ao longo deste conteúdo, entendemos melhor porque volts, watts, amperes e kVA são tão importantes no estudo da eletricidade e são essenciais para o funcionamento adequado de uma ampla variedade de equipamentos eletroeletrônicos.

Em resumo: os volts medem a tensão elétrica, os amperes medem a corrente elétrica, os watts medem a potência elétrica e os kVA medem a potência aparente. É importante entender como essas unidades estão inter-relacionadas para calcular o consumo de energia elétrica, dimensionar equipamentos elétricos corretamente e evitar acidentes elétricos.

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